写点什么

基于 YOLOv8 的 6 种金属表面缺陷检测识别项目【完整源码数据集 +PyQt5 界面 + 完整训练流程 + 开箱即用!】

作者:申公豹
  • 2025-05-30
    陕西
  • 本文字数:2659 字

    阅读完需:约 9 分钟

源码包含:完整 YOLOv8 训练代码+2 万张数据集(带标注)+权重文件+直接可允许检测的 yolo 检测程序+直接部署教程/训练教程。源码见文末

基本功能演示

哔哩哔哩:https://www.bilibili.com/video/BV1dv7HzSEbu/

项目摘要

本项目集成了 YOLOv8 金属表面缺陷检测模型PyQt5 图形界面工具,支持对 6 类金属表面缺陷 进行识别,具备以下核心功能:


  • 支持检测输入类型:图片、文件夹、视频、摄像头

  • PyQt5 编写的图形化用户界面(GUI),操作简洁

  • 提供完整的模型训练脚本与推理流程

  • 开箱即用,适合金属检测类工业项目快速部署


项目打包包含完整源码、训练数据集、模型文件及可视化界面程序, 源码附文末。

前言

金属表面缺陷检测在制造业中尤为关键,传统方法依赖人工巡检,不仅效率低且误差高。本项目通过集成 YOLOv8 深度学习目标检测算法,结合简洁易用的 PyQt5 可视化界面,实现端到端的一体化缺陷检测系统。用户无需复杂配置,即可快速部署应用到工厂产线,进行包括 划痕、裂纹、凹坑、氧化斑、油渍、起泡 在内的六种常见金属缺陷识别。


一、软件核心功能介绍及效果演示

该系统基于 Ultralytics 发布的 YOLOv8,完成如下集成功能:


二、软件效果演示

为了直观展示本系统的检测能力,我们设置了多种演示模式:

(1)单图片检测演示

用户可通过界面按钮加载任意一张金属表面图片,系统将调用 YOLOv8 模型自动识别其中缺陷类别与位置,并在图片上框出对应区域,如下图所示:


(2)多图片文件夹检测演示

支持选择一个文件夹,对其内所有图片进行批量推理。检测结果自动保存至指定目录,适合工业级离线检测流程。


(3)视频检测演示

系统支持加载本地视频文件(.mp4、.avi 等),检测结果以视频帧叠加方式实时展示,并可导出检测后的视频文件。


(4)摄像头检测演示

通过摄像头实时流检测,适用于车间在线巡检场景。系统可调用系统默认摄像头,支持边缘端设备部署。摄像头模式与视频相同,不做详细演示


(5)保存图片与视频检测结果

无论是图像、文件夹、视频或摄像头,系统都可将检测结果自动保存为新图像/视频,方便用户后续查看与评估。


三、模型的训练、评估与推理

YOLOv8 是 Ultralytics 公司发布的新一代目标检测模型,采用更轻量的架构、更先进的损失函数(如 CIoU、TaskAlignedAssigner)与 Anchor-Free 策略,在 COCO 等数据集上表现优异。其核心优势如下:


  • 高速推理,适合实时检测任务

  • 支持 Anchor-Free 检测

  • 支持可扩展的 Backbone 和 Neck 结构

  • 原生支持 ONNX 导出与部署

3.1 YOLOv8 的基本原理

YOLOv8 是 Ultralytics 发布的新一代实时目标检测模型,具备如下优势:


  • 速度快:推理速度提升明显;

  • 准确率高:支持 Anchor-Free 架构;

  • 支持分类/检测/分割/姿态多任务

  • 本项目使用 YOLOv8 的 Detection 分支,训练时每类表情均标注为独立目标。


YOLOv8 由 Ultralytics 于 2023 年 1 月 10 日发布,在准确性和速度方面具有尖端性能。在以往 YOLO 版本的基础上,YOLOv8 引入了新的功能和优化,使其成为广泛应用中各种物体检测任务的理想选择。



YOLOv8 原理图如下:


3.2 数据集准备与训练

采用 YOLO 格式的数据集结构如下:


dataset/├── images/│   ├── train/│   └── val/├── labels/│   ├── train/│   └── val/
复制代码


每张图像有对应的 .txt 文件,内容格式为:


4 0.5096721233576642 0.352838390077821 0.3947600423357664 0.31825755058365757
复制代码


分类包括(可自定义):6 种类别


nc: 6  # 类别数量names:  0: crazing  1: inclusion  2: patches  3: pitted_surface  4: rolled-in_scale  5: scratches
复制代码


裂纹、夹杂、斑块、凹坑表面、压入氧化皮、划痕


3.3. 训练结果评估

训练完成后,将在 runs/detect/train 目录生成结果文件,包括:


  • results.png:损失曲线和 mAP 曲线;

  • weights/best.pt:最佳模型权重;

  • confusion_matrix.png:混淆矩阵分析图。


若 mAP@0.5 达到 90% 以上,即可用于部署。


在深度学习领域,我们通常通过观察损失函数下降的曲线来评估模型的训练状态。YOLOv8 训练过程中,主要包含三种损失:定位损失(box_loss)、分类损失(cls_loss)和动态特征损失(dfl_loss)。训练完成后,相关的训练记录和结果文件会保存在 runs/目录下,具体内容如下:


3.4 检测结果识别

使用 PyTorch 推理接口加载模型:


import cv2from ultralytics import YOLOimport torchfrom torch.serialization import safe_globalsfrom ultralytics.nn.tasks import DetectionModel
# 加入可信模型结构safe_globals().add(DetectionModel)
# 加载模型并推理model = YOLO('runs/detect/train/weights/best.pt')results = model('test.jpg', save=True, conf=0.25)
# 获取保存后的图像路径# 默认保存到 runs/detect/predict/ 目录save_path = results[0].save_dir / results[0].path.name
# 使用 OpenCV 加载并显示图像img = cv2.imread(str(save_path))cv2.imshow('Detection Result', img)cv2.waitKey(0)cv2.destroyAllWindows()
复制代码


预测结果包含类别、置信度、边框坐标等信息。


四.YOLOV8+YOLOUI 完整源码打包

本文涉及到的完整全部程序文件:包括 python 源码、数据集、训练代码、UI 文件、测试图片视频等(见下图),获取方式见【4.2 完整源码下载】:

4.1 项目开箱即用

作者已将整个工程打包。包含已训练完成的权重,读者可不用自行训练直接运行检测。


运行项目只需输入下面命令。


python main.py
复制代码


读者也可自行配置训练集,或使用打包好的数据集直接训练。


自行训练项目只需输入下面命令。


yolo detect train data=datasets/expression/loopy.yaml model=yolov8n.yaml pretrained=yolov8n.pt epochs=100 batch=16 lr0=0.001
复制代码

4.2 完整源码下载

💾 Gitee 项目地址:https://gitee.com/goodnsxxc/yolo-main


也可至项目实录视频下方获取:https://www.bilibili.com/video/BV1dv7HzSEbu/



包含:


📦完整项目源码

📦 预训练模型权重

🗂️ 数据集地址(含标注脚本)

总结

本项目充分结合了 YOLOv8 高性能目标检测算法与 PyQt5 图形化界面,实现了对金属表面六类常见缺陷的高效识别,包括划痕、裂纹、凹坑、氧化斑、油渍与起泡等。项目集成了完整的数据训练流程、推理机制与界面交互设计,不仅支持图像、视频、摄像头等多种输入源,还能将检测结果可视化保存,适用于实际工业应用场景。


通过搭建友好的用户操作界面,即便非技术背景用户也可实现模型部署与缺陷检测。配套的数据集、训练脚本与可执行文件,进一步降低了部署门槛。无论是研发测试还是生产线集成,本项目都可开箱即用,具备极强的实用性与可扩展性。


本项目展示了深度学习与工业智能检测的良好结合路径,是人工智能赋能制造业的优秀实践案例。

发布于: 刚刚阅读数: 2
用户头像

申公豹

关注

申公豹本豹 2023-06-05 加入

🏆2022年InfoQ写作平台-签约作者 🏆

评论

发布
暂无评论
基于YOLOv8的6种金属表面缺陷检测识别项目【完整源码数据集+PyQt5界面+完整训练流程+开箱即用!】_yolov8_申公豹_InfoQ写作社区